2022-2023学年河南省三门峡市灵宝第五高级中学高二物理期末试卷含解析

物理期末试卷含解析

一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意

1. （单选）右图为某电场中的一条电场线，a、b为该电场线上的两点，则下列判断中正确的是：

A．a点的场强一定比b点的场强大 B．b点的场强可能比a点的场强小 C．负电荷在a点受到的电场力方向向左

D．正电荷在运动中通过b点时，其运动方向一定沿ba方向

参：

B

2. 一台简单收音机的收音过程至少要经过的过程是

A．调谐和解调 B．调制和检波 C．调谐和调幅 A．调幅和检波 参： A

3. 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，从中性面开始转过1800的过程中，平均感应电动势和最大感应电动势之比为：

A． B．2π C．π D．

参：

D

4. 如图所示,匀强磁场的磁感应强度圈总电阻

，边长

的正方形线圈共

匝，线，外电路中

，线圈绕垂直于磁感线的对称轴匀速转动，转速为

的电阻，图示位置线圈平面与磁感线平行，以下说法中正确的是

A. 如从图示位置计时，线圈中产生正弦形式交流电 B. 电阻R上的电压为8V

C. 每转动一周线圈上产生的热量为J

D. 线圈从图示位置转动300，流经R上的电荷量为0.05C

参：

D

【详解】A、从图中计时的话，此时磁通量为零，电动势最大，所以线圈中产生了余弦函数形式的交流电，故A错； B、感应电动势的最大值为

,则电动势的有

效值为 电阻R上的电压为，故B错；

C、每转动一周线圈上产生的热量为 ，故C错；

D、 ，故D对；

5. （双选题）在场强E＝1.0×102 V/m的匀强电场中，有相距d＝2.0×10－2 m的a、b两点，则a、b两点间的电势差可能为

A．1.0 V B．2.0 V C．3.0 V D．4.0 V

参：

AB

二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分

6. 如图所示，一个阻值为400电阻与二极管串联。二极管正向导通时，电阻忽略

不计；加反向电压时，认为电阻为无穷大。若a、b间接入电压有效值为220V的正弦式交变电流，那么电阻R两端的电压最大值约为______V。电阻R的功率约为______W。（结果均保留三位有效数字）

参： 220V 60.5W

7. 电源的电动势为6V，内阻为2Ω，外电阻可以在0到100Ω范围内变化，当外电阻从0逐渐增大时，电源的输出功率变化情况是 ，电源的最大输出功率是 W。 参： 先变大后变小 4.5

8. （2分）一个质量为20kg的物体，在30N的水平力作用下，在光滑的水平面上从静止开始移动了20m的距离，这时物体的动能为 J。 参：

600

9. 如图所示是做光电效应实验的装置简图。在抽成真空的玻璃管内，K为阴极（用金属铯制成，发生光电效应的逸出功为1.9eV），A为阳极。在a、b间不接任何电源，用频率为（高于铯的极限频率）的单色光照射阴极K，会发现电流表指针有偏转。这时，若在a、b间接入直流电源，a接正极，b接负极，并使a、b间电压从零开始逐渐增大，发现当电压表的示数增大到2.1V时，电流表的示数刚好减小到零。则a、b间未接直流电源时，通过电流表的电流方向为 （填上或下），从阴极K发出的光电子的最大初动能 EK= J；

参：

上， 3.36X10-19 J

10. 某同学在探究单摆周期与摆长的关系时有如下操作，请判断是否恰当(填“是”或“否”)。

①在摆球经过最低点时启动秒表计时：________； ②用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期：________。

(2)该同学改进测量方法后，得到的部分测量数据见下表。用螺旋测微器测量其中一个摆球直径的示数如图所示。

该球的直径为________mm，根据表中数据可以初步判断单摆周期随________的增大而增大，而与________无关。

数据组编号 1 2 3 4 5 6 参： .①__是______；② ____否____.

摆长/mm 999.3 999.3 799.2 799.2 501.1 501.1 摆球质量/g 32.2 16.5 32.2 16.5 32.2 16.5 周期/s 2.0 2.0 1.8 1.8 1.4 1.4 (2)_ 20.685(20.683～20.686)_，摆长_______， ____摆球质量____。

11. 如图所示为定性研究平行板电容器的电容与其结构之间的关系的装置，平行板电容器的A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地，若充电后保证电容器带电量不变，则正对面积减小时，静电计指针的偏转角度__________。（填“变大”“变小”或“不变”）

参：

12. 如图8，在真空中有两个点电荷A和B，电量分别为－Q和＋2Q，它们相距L，如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r（2r＜L）的空心金属球，且球心位于O点，则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小________，方向_______．

参：

12kQ/L2，沿AB连线指向B

13. 某同学用图示装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开． ①他观察到的现象是：小球A、B （填“同时”或“不同时”）落地；

②让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间将 （填“变长”、“不变”或“变短”）；

③上述现象说明：平抛运动的时间与 大小无关，平抛运动的竖直分运动是 运动．

参：

①相同；②不变；③初速度，自由落体 【考点】研究平抛物体的运动．

【分析】本实验是研究平抛运动竖直方向分运动的实验．小锤轻击弹性金属片后，A球做平抛运动，同时B球做自由落体运动．通过实验可以观察到它们同时落地，所以可以证明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动．

【解答】解：①小锤轻击弹性金属片时，A球做抛运动，同时B球做自由落体运动．通过实验可以观察到它们同时落地；

②用较大的力敲击弹性金属片，则被抛出初速度变大，但竖直方向运动不受影响，因此运动时间仍不变；

③上述现象说明：平抛运动的时间与初速度大小无关，且可以证明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动．

故答案为：①相同；②不变；③初速度，自由落体．

三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分

14. （10分）小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而增大，某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（和

分别表示小灯泡上的电流和电压）。

⑴（4分）在图2-37甲框中画出实验电路图。可用的器材有：电压表、电流表、滑动变阻器（变化范围0~10

）、电源、小灯泡、开关、导线若干。

⑵（2分）在图2-37乙中画出小灯泡的-曲线。

⑶（4分）如果有一电池的电动势为1.5V，内阻为2.0

，将本题中的小灯泡接在该电池

的两端，则小灯泡的实际功率是多少？（若需作图可直接画在第⑵小题的方格图中）

参：

15. 用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间距离d＝0.25 mm，双缝到毛玻璃屏间距离L的大小由图12－9中毫米刻度尺读出(如图戊所示)，实验时先移动测量头(如图甲所示)上的手轮，把分划线对准靠近最左边的一条明条纹(如图乙所示)，并记下螺旋测微器的读数x1(如图丙所示)，然后转动手轮，把分划线向右边移动，直到对准第7条明条纹并记下螺旋测微器读数x7(如图丁所示)，由以上测量数据可求该单色光的波长。

图示中双缝的位置L1，毛玻璃屏的位置L2均以mm作为单位，螺旋测微器的读数x1＝________mm，螺旋测微器读数x7＝________mm.请用以上测量量的符号表示该单色光波长的表达式________．

参： 0.300 14.700 λ＝

四、计算题：本题共3小题，共计47分

16. 如图所示，光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形，固定在竖直面内、管口B、C的连线是水平直径，现有一带正电小球（可视为质点）从B点正上方的A点自由下落，A、B两点间距离为4R，从小球进入管口开始，整个空间中突然加上一个匀强电场，电场力在竖直方向的分力与重力大小相等、方向相反，结果小球从管口C处脱离圆管后，其运动轨迹经过A点，设小球在运动过程中电荷量不变，重力加速度为g．求： (1)小球到达B点的速度大小； (2)小球受到的电场力的大小和方向； (3)小球经过管口C处时对圆管壁的压力．

参：

17. （10分）倾角为θ的斜面上有质量为m 的木块，它们之间的动摩擦因数为μ。现用水平力F推动木块，如图所示，使木块恰好沿

斜面向上做匀速运动。若斜面始终保持静止，求水平推力F的大小。

参：

解析：分析物体受力情况，选斜面方向为x 轴，垂直斜面方向为y 轴，把不在轴上的重力G水平分力F分解到坐标轴上，由于物体处于平衡状态，则有

（2分）

（2分）

（2分）

解得：（4分）

18. 如图所示，在y轴左侧有半径为R的圆形边界匀强磁场，其圆心为x轴上的P点，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。y轴右侧有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感

应强度为，两磁场的边界相切于O点。在磁场中距离O点右侧R的N点处有一个厚

度忽略不计，宽度很窄的挡板，粒子与该挡板碰撞后速度大小不变，反弹后的角度与碰撞前相同（类似光的反射）。现一质量为m，带电量为＋q的粒子从A点以速度v，（大小未知）沿着x轴正方向射入磁场，经过一段时间后射离圆形边界的磁场，其速度方向偏离原来方向的夹角为45°．忽略重力和空气阻力。求：

（1）粒子从A出发到第一次离开圆形边界磁场所用的时间；

（2）粒子能否再回到A点，若不能，说明理由；若能，求从A点出发到回到A点所用的时间。

参：

（1）

（2）

由题意画出运动轨迹图，并由几何关系来确定圆心角，写出周期公式，寻找每次旋转后角度变化规律来来计算各段时间，然后求出求总时间； （1）带电粒子在左边圆形磁场内运动如图所示，设

，则粒子圆周运动的圆心角也为

，则粒子从A出发到第一次离开圆形边界磁场所用的时间为：

；

（2）由图可知，在左侧磁场中有：，

而且：

则：

由图可知粒子从左侧磁场飞出进入右边磁场，中间AB段没有磁场作用，为匀速运动，根据几何关系可知：

则在AB段时间为：

在右侧磁场中运动：

整理可以得到：，可知在右边的运动为两个半圆

这两个半圆的总时间为：

由图可知，粒子仍能回到A点，则从A点出发到回到A点所用的时间为：

【点睛】本题考查带电粒子在磁场中的运动，难度较大，过程复杂，关键在于用运动轨迹图来寻找几何关系，确定长度及角度，将复杂运动形成规律进行简化解决。